-
Diese Erfindung betrifft eine Verbesserung
bei der Herstellung von geschmolzenen Bürstenwarenprodukten, die synthetische
Monofilamentflore auf einem synthetischen Block oder einer Basis
haben. Besonders betrifft die Erfindung das direkte Aufschmelzen
von Nylonmonofilamenten auf einen Nylonblock oder eine Basis, um
haltbare Bürstenwarenerzeugnisse
in Massenproduktion zu bilden.
-
Über
die Jahre sind viele verschiedene Typen geschmolzener Produkte und
Verfahren zum Herstellen dieser Produkte entwickelt und in U.S.
Patenten, die an den Einreicher dieser Erfindung vergeben wurden,
beschrieben worden. Beispiele sind unter anderem die U.S. Patente
mit den Nummern 3,604,043; 3,471,202; RE27,455; 3,641,610; 4,255,224
und 4,693,519. Diese Patente beschreiben das Verschmelzen von sowohl gleichen
als auch unterschiedlichen synthetischen Materialien miteinander,
um Florkonstruktionen zu bilden. Die Patente beschreiben oder lehren
jedoch nicht das Verschmelzen von Nylon mit Nylon. Vor dieser Erfindung waren
die Versuche, Nylon auf Nylon zu verschmelzen erfolglos, weil das
synthetische Nylonmaterial sich zersetzt, wenn es geschmolzen wird
und die Abbauprodukte stören
die Bildung einer Schmelzverbindung zwischen Floren und dem Block
und neigen auch dazu, sich auf dem Schmelzblock abzulagern, was
einen Aufbau an Rückstand
bildet, welcher den Verschmelzungsprozeß stört.
-
In den U.S. Patenten Nrn. 4,637,660
und 5,224,763 wird ein Verfahren für das Zusammenbringen von Nylonmonofilamenten
in Gruppen von Floren beschrieben, welche an ihren Basen oder nichtarbeitenden
Enden verschmolzen sind. Sie sind an gegossenen Polypropylensubstraten
zum Bilden von Zahnbürsten
befestigt. Jedoch ist das Befestigungsverfahren ein physikalisches
Mittel zum Halten der einzelnen Flore in dem gegossenen Polypropylensubstrat.
-
In dem U.S. Patent Nr. 5,538,328,
ausgestellt an den Einreicher dieser Erfindung, wird das Verschmelzen
von Monofilamenten mit Zellulosesubstraten beschrieben. Jedoch gibt
es auch bei den in diesem Patent beschriebenen Materialien keine
chemische oder eine Schmelzverbindung. Tatsächlich wird ein geschmolzenes
knollenartiges nichtarbeitendes Ende an Filamentfloren in ein offenes
Loch in dem Block hineingetrieben und das Verfahren ähnelt dem
Pflanzen eines Baumes in die Erde.
-
Dementsprechend ist nach dem Stand
der Technik kein wirtschaftliches Verfahren für das Verschmelzen von Nylonbürstenprodukten
beschrieben worden, bei dem Flore aus Monofilament so auf eine Basis
geschmolzen werden, daß nach
dem Kühlen
ein einstückiges
Produkt gebildet wird.
-
Die EP-A-0,472,863 beschreibt eine
Vorrichtung für
die Herstellung von Borstenbündeln
unter Anwendung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1.
-
Die EP-A-0,472,857 beschreibt ein
Verfahren zum Verbinden von Borstenbündeln mit einem Borstenträger aus
Kunststoff.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zur Herstellung einer Florkonstruktion aus synthetischem
Nylonmaterial mit wenigstens einem Flor aus Nylonmonofilamenten,
die an ihrem einen Ende mit einem Nylonsubstrat verschmolzen sind,
bereitgestellt, mit den Stufen, in denen man
wenigstens einen
Flor aus auf Länge
geschnittenen Monofilamenten vorsieht, wobei dieser Flor ein nichtarbeitendes
Ende und ein arbeitendes Ende hat,
einen Bürstenblock mit einer floraufnehmenden
Stirnseite vorsieht,
die floraufnehmende Stirnseite des Blockes
und das nichtarbeitende Ende des Flors in einer wechselseitig beabstandeten,
in Register gebrachten Position ausrichtet, in welcher das nichtarbeitende
Ende der floraufnehmenden Stirnseite benachbart und von ihr beabstandet
ist,
eine Schmelzeinrichtung zum Schmelzen des Flors und des
Blockes vorsieht und die Schmelzeinrichtung in Nachbarschaft zu
dem Flor und dem Block vorsieht und
das nichtarbeitende Ende
des Flors und die floraufnehmende Stirnseite des Blockes gleichzeitig
verschmilzt, indem man selbige der Einrichtung aussetzt und das
nichtarbeitende Ende des Flors und die den Flor aufnehmende Stirnseite
in Berührung
bringt, bis Kühlung
erfolgt, um das nichtarbeitende Ende des Flors mit der floraufnehmenden
Stirnseite zu verschmelzen, wobei eine einstückige verschmolzene Florkonstruktion
gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Monofilamente des
Flors aus Nylon bestehen und der Flor einen Feuchtigkeitsgehalt
von weniger als etwa 1 bis 2% hat,
der Bürstenblock aus Nylon besteht
und einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 1 bis 2% hat,
die
Schmelzeinrichtung auf einer Temperatur von wenigstens 176,7°C (350°F) oberhalb
des Schmelzpunktes des Nylons gehalten wird und
das nichtarbeitende
Ende des Flors und die floraufnehmende Stirnseite in Berührung in
weniger als 3 Sek., nachdem das nichtarbeitende Ende und die floraufnehmende
Stirnseite der Schmelzeinrichtung erstmals einander ausgesetzt wurden,
gebracht werden.
-
Die vorliegende Erfindung stellt
ein neues und nützliches
Florpolyamid-(Nylon)-Produkt bereit, das durch das Schmelzen von
Floren) auf einen Block oder ein Substrat hergestellt wird.
-
Die vorliegende Erfindung stellt
eine hitzebeständige
Nylonbürste
bereit, welche nicht durch Hitze während des Grillens oder in
einem konventionellen Speiseofen beeinträchtigt wird.
-
Auch wird das Filament nicht während der
Verwendung von dem gegossenen Block abgezogen, wie es der Fall bei
Nylonmonofilamenten in einer Farbbürstenkonstruktion aus Epoxydharz
ist.
-
Mit der vorliegenden Erfindung ist
es möglich,
Bürstenkonstruktionen
aus geschmolzenen Nylonbestandteilen in einem kommerziellen Maßstab ohne
damit verbundenen Abscheidungsproduktaufbau an den Produktionsanlagen
herzustellen.
-
Bevorzugt unterscheidet sich der
Nylonbestandteil dieses Flors von dem Nylonbestandteil des Blockes und
beträgt
die Temperatur der Schmelzeinrichtung wenigstens 176,7°C (350°F) über dem
geringsten Schmelzpunkt der Nylonmaterialien.
-
Der Bürstenblock kann aus Nylon Typ
6 bestehen und die Monofilamente können aus Nylon Typ 6, 66, 610
oder 612 bestehen.
-
Nylon hat einen extrem hohen Schmelzpunkt.
Wie bekannt, besteht das Nylonmolekül aus wiederholten Amidgruppen
(CONH), welche bei einer speziellen Temperatur schmelzen, ohne vor
Erreichen dieser Temperatur deutlich weich zu werden. So hat zum
Beispiel das Produkt Nylon 610 einen Schmelzpunkt von 252°C (485°F). Wenn
es diese Temperatur erreicht, verändert es seinen Zustand. Wenn
es sich von einem festen in einen flüssigen Zustand verändert, reagiert
es mit Sauerstoff in der Umgebungsatmosphäre, um abgebaute Segmente der
Nylonpolymerkette zu bilden, nachdem es seinen Schmelzpunkt erreicht.
Dies erzeugt eine Schmelzmasse einschließlich chemischer Unreinheiten
in dem geschmolzenen Nylon, wobei die Unreinheiten eine Schmelzverbindung
zwischen Flor und Basis blockieren.
-
Im folgenden sind üblicherweise
verfügbare
Nylon-(Polyamid-)Produkte, die zum Beispiel von E. I. DuPont, de
Nemours and Co., Inc. of Wilmington, DE zu beziehen sind, aufgeführt. Die
unten angegebenen Ziffern bezeichnen bevorzugte Nylon-Klassennamen:
-
-
Bei den hohen Temperaturen der obigen
Schmelzpunkte ist es schwierig, die Materialien zu bearbeiten, da
ein Anstieg der Temperatur um ein einziges Grad über den Schmelzpunkt hinaus
das Material dazu bringt, rasch mit Umgebungselementen zu reagieren.
Genauso verhärtet
die Masse unmittelbar, sobald die Temperatur selbst um nur ein einziges
Grad unter den Schmelzpunkt absinkt. Diese Schwierigkeit tritt auf,
weil Nylon keinen breiten Bereich an Temperaturempfindlichkeit hat,
und, wie oben erwähnt,
tatsächlich
nur geringes Weichwerden unterhalb der Schmelzpunkttemperatur auftritt.
-
Im Gegensatz dazu weisen andere Polymere,
wie etwa Polyethylen und Polypropylen ein Weichwerden über einen
großen
Temperaturbereich hinweg bis zum Schmelzpunkt auf, und daher ist
die Steuerung von deren Schmelzung verhältnismäßig einfach.
-
Zusätzlich zu dem obigen Verarbeitungsproblemen
enthält
Nylon bei Raumtemperatur Feuchtigkeit, und so wird, wenn das Nylonmaterial
den Siedepunkt von Wasser erreicht, das Wasser darin verdampfen. Wenn
das Nylonmaterial schmilzt, wird der Wasserdampf unmittelbar ausgestoßen, sobald
die Oberflächenspannung
abnimmt.
-
Es ist jedoch festgestellt worden,
daß sowohl
Nylonfilamentflore und Nylonblöcke
verschmolzen werden können,
wenn sie (a) gleichzeitig durch Schmelzung flüssig gemacht werden, (b) geringstmöglicher
Sauerstoff vorhanden ist, um den Abbau des geschmolzenen Produktes
zu mini mieren, und (c) die beiden geschmolzenen Bestandteile so
schnell wie möglich
zusammengebracht werden, und dies bevorzugt in einer Zeit von weniger
als einer Sekunde.
-
Indem man die zusammengesetzten Flore
aus thermoplastischen Polyamidfilamenten in dichter Nähe zu einem
gegossenen Polyamidsubstrat positioniert, und gleichzeitig die Temperatur
und die Schmelzzeit der beiden kontrolliert, wird, wenn sie in weniger
als 0,25 Sekunden zusammengebracht werden, eine vollständige chemische
Verbindung zwischen den Floren und dem Substrat mit einem vernachlässigbaren
Abbau des Polyamidmaterials erzielt. Die sich ergebende Struktur
hat all die physischen, chemischen und kosmetischen Eigenschaften
eines integralen Nylonproduktes.
-
Definitionen
-
Der Begriff "Schmelzerzeugnis" und ähnliche hier verwendete Begriffe
beziehen sich auf eine Floreinrichtung, entweder Bürste oder
Besen, mit sowohl synthetischen Filamentfloren als auch einer gegossenen Basis,
die aus einem thermoplastischen Polyamidharz besteht, wobei die
nichtarbeitenden Enden der Flore einstückig mit der Basis verschmolzen
sind.
-
Der Begriff "Nylon" meint irgendein Material des Polyamidtyps,
einschließlich
einfacher und doppelter Monomertypen. "Nylon"-Filament schließt im folgenden verwendet Filamente
ein, welche aus linearen thermoplastischen Polyamiden gebildet sind.
Es können
sowohl ausgerichtete als auch unausgerichtete Filamente einbezogen
werden. Es können
auch verschiedene Filamentquerschnitte verwendet werden, wie etwa
zum Beispiel runde, lobulare, dreischichtige, X- und Y-Querschnitte,
und dreieckige, mehreckige, sternförmige Querschnitte und ähnliches
verwendet werden. In Fällen,
bei denen die Zusammensetzungen der Filamente während der Schmelzvorgänge austauschbar
sind, können
Mischungen aus synthetischem Filament einbezogen werden. Solche
Filamente können
eine geeignete Klemmverbindung haben, die ihrer Länge oder
einem Abschnitt davon verliehen ist. Filamente können organische oder nichtorganische
Modifikationen enthalten, um sie biologisch abbaubar zu machen,
oder sie dazu zu bringen, sich über
einen bestimmten Zeitraum hinweg zu zersetzen.
-
Der Begriff "Rupfen", wie er hier verwendet wird, bezieht
sich auf die Bildung von Filamentfloren, wobei ein oder mehrere
Flore gleichzeitig gebildet werden, indem mehr als ein auf Länge geschnittenes
Filament der Länge
nach an seinen Enden ergriffen wird und dieses Filament aus einem
parallel angeordneten Bündel
aus Filamenten entfernt wird. Rupfvorrichtungen sind unter anderem
in unseren früheren
U.S. Patenten mit den Nummern 3,471,202; 3,910,637; 4,009,910 und
4,109,965 einbezogen.
-
Es werden nun einige nicht beschränkende bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
-
Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
-
1 ist
eine Seitenansicht eines
-
1 a
ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien A-A von 1,
-
2 ist
eine schematische Seitenansicht, die einen Flor aus Monofilamenten
zeigt, der an einem Ende geschmolzen ist,
-
2a ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linien B-B von 2,
-
3 ist
eine 2 ähnelnde
Seitenansicht, die mehrere Flore zeigt, die an einem Ende geschmolzen sind,
-
3a ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linien C-C von 3,
-
4 ist
eine Seitenansicht eines Bürstenblocks
aus Nylon,
-
4a ist
eine Endansicht eines Bürstenblocks
von 4,
-
5 ist
eine schematische Seitenansicht des Bürstenblocks von 4, bei dem ein Ende geschmolzen
ist,
-
6 ist
eine schematische Seitenansicht, die mehrere verschmolzene Flore
und einen Bürstenblock zeigt,
der erhitzt worden ist, um eine anliegende Fläche davon zu schmelzen,
-
7 ist
eine 6 ähnelnde
Ansicht, wobei die Erwärmungseinrichtung
entfernt ist,
-
8 ist
eine Seitenansicht, die die Flore und den Bürstenblock von 7 miteinander verschmolzen zeigt, und
-
9 ist
eine 8 ähnelnde
Seitenansicht, wobei der Florzupfer nach dem Abkühlen entfernt worden ist.
-
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Zu Zwecken der Bereitstellung von
Nylonflorkonstruktionen unter Verwendung von Nylonfilament auf einem
Nylonrücken
oder -substrat wird ein vorgetrocknetes Produkt verwendet. Dies
bedeutet, daß das
Produkt unter Verwendung konventioneller Verfahren auf etwa 1–2% Feuchtigkeit
getrocknet wird.
-
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein herkömmlicher Flor aus Nylonfilamenten 100 mit
einem arbeitenden Ende 100' und
einem nichtarbeitenden Ende 100'' gezeigt.
Das nichtarbeitende Ende wird als das Ende definiert, welches an
einem Block oder Substrat befestigt werden würde.
-
Unter Beachtung von 2 wird, wenn das nichtarbeitende Ende 100'' des Flors 100 in die
erhitzte Oberfläche
eines konventionellen Erhitzerblockes 101 mit einer Heizpatrone
für eine
Hitzequelle übertragen wird,
das Ende des Flors eine ge- und verschmolzene Masse 103 des
Filamentmaterials bilden.
-
Nylon hat einen verhältnismäßig hohen
Schmelzpunkt, und zum Beispiel in dem Fall herkömmlichen Nylons Typ 66 ist
der Schmelzpunkt 257°C
(495°F).
Nylon wird bei seiner Schmelzpunkttemperatur flüssig, bis es aber auf diese
Temperatur erhitzt ist, unterliegt es nur geringem Weichwerden,
bis es den genauen Schmelzpunkt erreicht. Darüber hinaus ist Nylon einlangkettiges
Polymer, und wenn es bei dieser relativ hohen Temperatur schmilzt,
zerfallen die und es treten vorrangig Reaktionen mit umgebenden
atmosphärischem Sauerstoff
auf, wobei sich Zertallprodukte bilden. Daher werden, wenn das geschmolzene
Florende 103 abkühlt,
die Zerfallsprodukte vorhanden sein und die Schmelzung wird nicht
zu seinem früheren
langkettigen Zustand zurückkehren.
Mit anderen Worten, wenn Nylon in atmosphärischem Sauerstoff schmilzt,
tritt unmittelbar eine chemische Reaktion auf, welche unumkehrbar
ist.
-
Bei Anwendung der Schmelzverfahren,
die in den oben angegebenen Patenten verwendet werden, die an den
Einreichenden dieser Erfindung ausgestellt worden sind, werden die
gebildeten Zerfallsprodukte gegen eine Schmelzverbindung zwischen
einem Nylonflor aus Filamenten und einem Nylonbürstenblock oder einem anderen
Substrat sprechen. Wenn die Gegenstände abkühlen, werden sie sich wegen
des Vorhandenseins der Zerfallsprodukte um keinen Grad miteinander
vermischen, und daher wird sich der Flor aus dem Block herausziehen.
Ein langlebiges Produkt könnte
dann unter Verwendung der Verfahren nach dem Stand der Technik nicht
hergestellt werden.
-
Zusätzlich war es bei Verwendung
der früheren
Verfahren, bei denen mehrere Flore aus Filamenten gezupft und dann
gleichzeitig an ihren nichtarbeitenden Enden geschmolzen werden,
wenn diese Filamente Nylon waren, oder ein Nylonblock verwendet
wurde, unmittelbar nach Entternen der Schmelzeinrichtung notwendig,
die verkohlten Zerfallsprodukte von der Oberfläche zu kratzen, bevor man mit
dem nächsten
Schmelzen zusätzlicher
Produkte fortfahren konnte. Die Oxidations- und Zerfallsprodukte
der Verschmelzung von Nylon heften sich an die Oberfläche der
Erhitzungseinrichtung, und machen dadurch die automatische Produktion unmöglich.
-
Wie in den 2 und 2a gezeigt,
wird der Flor 100, welcher zum Beispiel Nylon 66 ist,
geschmolzen, indem man sein nichtarbeitendes Ende an den Block 101 der
Erhitzungseinrichtung anstoßen
läßt, um die
geschmolzene Masse 103 zu bilden. Unter Bezugnahme auf 2a jedoch, bleibt der mittige
Abschnitt 105 der geschmolzenen Masse 103 pures
Nylonmaterial, wohingegen die Zerfallsprodukte nur einen Überzug 104 auf der äußeren Oberfläche des
geschmolzenen Endes bilden.
-
Mit Aufmerksamkeit auf die 3 und 3a hat es sich herausgestellt, daß, falls
ein größeres Produkt verwendet
wird, wie etwa mehrere Monofilamente, bei denen zum Beispiel jeder
Flor einen Durchmesser von 9,525 mm (0,375'')
und jedes Nylonmonofilament einen Durchmesser von 0,2286 mm (0,009'') hat, zum Zeitpunkt der Verschmelzung 203 des
Flors 200 geringe Oxidation gibt, wenn es unter Verwendung
eines Patronenerhitzers 202 gegen den Block 201 der
Erhitzungseinrichtung geschmolzen wird.
-
Wie in 3a gezeigt,
bleibt die Mitte der Masse reines Nylon 205, wohingegen
die Verunreinigung sich nur auf der äußeren Oberfläche 204 befindet.
Diese Darstellung bezieht sich aber auf den Zustand der geschmolzenen
Masse fast unmittelbar nach dem Schmelzen, und zwar bis zu 1,5 Sekunden.
-
Mit Aufmerksamkeit auf die 4, 4a, 5 und 5a tritt das gleiche Phänomen auf,
wenn eine aus Nylon geformte Konstruktion geschmolzen wird. So wird
zum Beispiel ein Block aus Nylon Typ 6 mit einem Aufhängeloch 302 an
einem Ende davon und einem Filamentaufnahmeende 301 gezeigt.
Wie in den 5 und 5a gezeigt, wird es, wenn
der Nylonblock 300 bei Position 303 an dem Erhitzungsblock 306 in
Berührung
kommt, zu einem Schmelzvorgang des Endes 301 zur Bildung
einer geschmolzenen Masse 303 kommen. Wie in 5a gezeigt, bleibt der mittige
Abschnitt 305 reines geschmolzenes Nylon, wohingegen die
Zerfallsprodukte nur an der äußeren Oberfläche 304 auftreten.
-
Indem man zuerst mehrere Flore zupft,
von denen jeder einen Durchmesser von 25,4 mm (1,0'') hat und die, wie in 6 gezeigt, in einem Florzupfer 400 enthalten
sind, können
das nicht arbeitende Ende 401 der gezupften Flore und das
geformte Ende 403 eines Blocks 404 aus Nylon Typ
6 in gegenseitiger Erfassung plaziert und gleichzeitig in Berührung mit
einer Erhitzungseinrichtung Schmelzeinrichtung gebracht werden. Dies
wird an den mehreren Floren eine geschmolzene Masse 401 und
an dem Bürstenblock 404 eine
geschmolzene Masse 403 bilden.
-
Es ist hervorzuheben, daß wenn 6 sich so dargestellt, als
daß sich
die gezupften Flore und der Block in gegenseitiger Erfassung zueinander
befinden, gemeint ist, daß deren
Längsachsen
miteinander übereinstimmen.
-
Es hat sich gezeigt, daß, wenn
das Verschmelzen an einem Erhitzungseinrichtungsblock auftritt,
welcher eine Temperatur hat, die deutlich oberhalb des Schmelzpunktes
von Nylon liegt, und falls das Schmelzen fast augenblicklich auftritt,
so daß die
geschmolzenen Enden unmittelbar miteinander verbunden werden können, die
geschmolzene Masse sich nicht genug abbaut, um die Verbindung zwischen
den gezupften Floren und dem Block oder Substrat zu stören.
-
Eine geeignete Temperatur der erhitzten
Oberfläche
ist etwa 537,8°C
(1000°F),
und der Schmelzvorgang dauert für
die besten Ergebnisse bei Nylon etwa ½ Sekunde. Das Zusammenverschmelzen
der geschmolzenen Massen führt
dann zu einem Erstarren oder zu einer Verfestigung des geschmolzenen
Nylons und dessen Verbindung. Wie in 7 gezeigt,
wird die Zupfeinrichtung 400, welche durch die geschmolzene Masse 401 verbundene
Flore hat, in der Richtung Y übertragen,
wohingegen der Bürstenblock 404 mit
der geschmolzenen Fläche 403 in
der Richtung von Z übertragen
wird, und wie in 6 gezeigt,
wird die Erhitzungseinrichtung 402 aus dem Zwischenraum
zwischen diesen beiden durch die Übertragung in Richtung von
X entfernt. Die beiden verschmolzenen Massen sind dann, wie in 8 gezeigt, miteinander verbunden,
um eine gemeinsame Masse zu bilden und nach 4 oder 5 Sekunden ist
die Masse 405 ausreichend abgekühlt, so daß die Zupfeinrichtung in der
Richtung D übertragen
und von dem Flor entfernt werden kann, um die in 9 gezeigte Florkonstruktion mit arbeitenden
Enden 407, die sich von dem Bürstenblock 404 aus
erstrecken, zu bilden.
-
Es ist möglich, verschiedene Nylon-Typen
für das
Filament und den Bürstenblock
zu mischen und in den meisten Fällen
stellt dies kein Problem dar. Im Fall von Nylon 6 ist jedoch
das einzelne Monomermolekül Caprolactam
ständig
vorhanden und daher muß,
um Zerfallsprodukte zu vermeiden, die Temperatursteuerung präzise sein,
und die Produkte müssen
so schnell wie möglich
miteinander verbunden werden. Wenn dies eintritt, können zufriedenstellende
Produkte mit einer Mischung aus Typ 6 und anderen konventionellen
Nylonprodukten hergestellt werden.
-
Für
das Verfahren dieser Erfindung ist es essentiell, daß das zu
verwendende vorgetrocknete Nylon einen Feuchtigkeitsgehalt von 1–2% hat,
daß die
Verschmelzung bei einer Temperatur über 176,7°C (350°F) über dem Schmelzpunkt stattfindet,
und daß die
Produkte in weniger als 3 Sekunden geschmolzen und verbunden werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird eine Temperatur von 537,8°C
(1000°F)
für das Schmelzen
angewendet und die verschmolzenen Massen werden in 0,5 Sekunden
geschmolzen und verbunden.
-
Wie oben bemerkt, sind der Zerfall
und der unmittelbare Aufbau von Rückständen aus dem Nylon, wenn es
auf der Schmelzeinrichtung bei Temperaturen von 426,7–537,8°C (800– 1000°F) schmilzt,
das, was die Verschmelzung von Nylon mit Nylon in der Vergangenheit
verhindert hat. Der Stand der Technik enthielt kein Mittel für die vollständige Automatisierung
eines solchen Verschmelzungsverfahrens, und zwar aufgrund der Tatsache,
daß man
jedes Mal, wenn ein Flor aus Nylonfilamenten oder ein Nylonblock
geschmolzen wird, unmittelbar nach Entfernen der Schmelzeinrichtung
bis zu 2–3
Minuten damit verbringen muß,
die geschmolzenen, verkohlten Rückstände abzukratzen,
bevor man in der Lage ist, mit der nächsten Verschmelzung eines zusätzlichen
Produktes fortzufahren. Bei der vorliegenden Endung hat sich jedoch
gezeigt, daß durch
Begrenzen des Prozesses auf einen Zeitrahmen von weniger als 3 Sekunden
der Prozeß insoweit
automatisiert werden kann, als daß keine signifikante Ablagerung
von Zertallsmaterialien auftritt. Mit anderen Worten, durch Kombination
der erhöhten
Temperatur und einer verkürzten
Zeit für
den Gesamtprozeß des
Verschmelzens und Verbindens, bilden sich keine Zerfallsprodukte
auf dem erhitzten Block der Schmelzeinrichtung.
-
In der Zusammenfassung ist hier somit
ein Verfahren zum Verbinden von Nylonfloren mit einem Nylonsubstrat
aus Bürstenblock
beschrieben worden, bei dem Florkonstruktionen gebildet werden können, welche
zu 100% aus Nylon bestehen. Darüber
hinaus können
diese Produkte in automatisierter Weise gebildet werden und weisen
aufgrund der Minimierung von Zerfallsprodukten, die gewünschte Haltbarkeit
auf, wenn das Nylon in Umgebungsatmosphäre erhitzt und verschmolzen
wird. Um die Verschmelzung zu erreichen, benutzt das Verfahren dieser
Erfindung sehr deutlich oberhalb des Schmelzpunktes von Nylon liegende
Temperaturen, begrenzt die Zeit für das Verschmelzen und das
Verbinden auf weniger als 3 Sekunden und bevorzugt auf etwa 0,5
Sekunden, um die Produkte dieser Erfindung zu bilden.
-
Für
einen durchschnittlichen Fachmann wird es leicht zu erkennen sein,
daß die
vorliegende Erfindung all die oben dargelegten Ziele erfüllt. Nach
Lesen der vorhergehenden Beschreibung wird ein durchschnittlicher
Fachmann in der Lage sein, verschiedene Veränderung, Ersetzungen oder Austausche
und zahlreiche andere Aspekte der Erfindung, die hier nur in groben
Zügen beschrieben
werden, auszuführen.
